Question

【題目】能源與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān)，化學(xué)反應(yīng)在人類利用能源的歷史過(guò)程中充當(dāng)重要的角色。回答下列問(wèn)題：

（1）科學(xué)家最近研制出利用太陽(yáng)能產(chǎn)生激光，使海水分解。太陽(yáng)光分解海水時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為________能，水分解時(shí)斷裂的化學(xué)鍵是________（填“離子鍵”或“共價(jià)鍵”）

（2）氫能是一種具有發(fā)展前景的理想清潔能源,氫氣燃燒時(shí)放出大量的熱。若斷開(kāi)1mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ，斷開(kāi)1mol氧氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol水中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ，則下列關(guān)系正確的是____________

A．Q1＋Q2＜Q3 B．2Q1＋Q2＜2Q3

C．2Q1＋Q2＞2Q3 D．Q1＋Q2＞Q3

（3）下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是________。

A.Fe+2FeCl3＝3FeCl2 B.SO3+H2O＝H2SO4

C.C+H2OCO+H2 D.Ba(OH)2+H2SO4＝BaSO4+2H2O

（4）美國(guó)NASA曾開(kāi)發(fā)一種鐵·空氣電池，其原理如圖所示，電池反應(yīng)為：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。

①電極a為原電池的________（填“正極”或“負(fù)極”），該極的電極反應(yīng)式為______________________；電極b上發(fā)生________反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）。

②原電池工作一段時(shí)間后，若消耗鐵22.4g，則電路中通過(guò)的電子數(shù)為________。

Answer 1

【答案】化學(xué) 共價(jià)鍵 B A 負(fù)極 Fe-2e—+2OH—=Fe(OH)2 還原 0.8NA或0.8×6.02×1023

【解析】

（1）利用太陽(yáng)光分解海水生成氫氣和氧氣，水是共價(jià)化合物，含有共價(jià)鍵；

（2）放熱反應(yīng)，斷裂化學(xué)鍵吸收的能量小于形成化學(xué)鍵釋放的能量；

（3）放熱的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池；

（4）①a電極，Fe→Fe(OH)2 ，鐵失電子化合價(jià)升高；b電極，氧氣得電子生成氫氧根離子；

②原電池工作時(shí)，鐵元素化合價(jià)由0升高為+2；

（1）利用太陽(yáng)光分解海水生成氫氣和氧氣，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，水是共價(jià)化合物，含有共價(jià)鍵，水分解斷裂的是共價(jià)鍵；

（2）放熱反應(yīng)，斷裂化學(xué)鍵吸收的能量小于形成化學(xué)鍵釋放的能量，2mol氫氣和1mol氧氣反應(yīng)生成2mol水，氫氣燃燒時(shí)放出大量的熱，所以2Q1＋Q2＜2Q3，選B；

（3）A.Fe+2FeCl3＝3FeCl2，鐵元素化合價(jià)改變，有電子轉(zhuǎn)移，反應(yīng)放出能量，能設(shè)計(jì)成原電池，故選A；

B.SO3+H2O＝H2SO4，沒(méi)有化合價(jià)改變，沒(méi)有有電子轉(zhuǎn)移，不能設(shè)計(jì)成原電池，故不選B；

C.C+H2OCO+H2，碳元素化合價(jià)改變，有電子轉(zhuǎn)移，該反應(yīng)吸收能量，不能設(shè)計(jì)成原電池，故不選C；

D.Ba(OH)2+H2SO4＝BaSO4+2H2O，沒(méi)有化合價(jià)改變，沒(méi)有有電子轉(zhuǎn)移，不能設(shè)計(jì)成原電池，故不選D；

（4）①a電極，Fe→Fe(OH)2 ，鐵失電子化合價(jià)升高，a極電子流出，為原電池負(fù)極，電極反應(yīng)式是Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2；b電極，氧氣得電子生成氫氧根離子，b極發(fā)生還原反應(yīng)；

②原電池工作時(shí)，鐵元素化合價(jià)由0升高為+2，若消耗鐵22.4g，則電路中通過(guò)的電子數(shù)為0.8NA。